DE1544115C3 - Vorrichtung zum Abscheiden von Tropfen aus einem Gasstrom für Kühltürme o.dgl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Tropfen aus einem Gasstrom mit wenigstens teilweise zur Gasströmung geneigt angeordneten Abscheideprofilen und mit Einrichtungen zum Sammeln der Wasserteilchen.

Durch Umlenkung wirken auf die Tropfen Trägheitskräfte ein, wodurch die Tropfen an die Abscheiderprofile gelangen. Durch Einwirkung der Schwerkraft fließen die Tropfen entgegen der Strömungsrichtung des Gasstromes, sammeln sich mit anderen Tropfen, und fließen von der in die Gasströmung hineinragenden Anströmkante der Abscheideprofile in Tropfenform ab. Infolge ihrer Größe werden die abfließenden Tropfen nicht mehr vom Gasstrom erfaßt.

Es ist nun bekannt, an den Abscheideprofilen sogenannter Schikanen in Form von Sicken als »Sammeleinrichtungen« vorzusehen, an denen sich mitgerissene Wasserteilchen sammeln sollen, damit sie wieder entgegen der Richtung des Gasstromes — z. B. in ein Kühlwerk zurückfallen, (deutsches Gebrauchsmuster 1 887 742). Diese Schikanen haben jedoch den Nachteil, daß infolge der an ihnen verstärkt auftretenden Schubkraft der Gasströmung und der nachfolgenden Strömungsablösung bevorzugt kleine Tropfen abgerissen werden, die mit der Gasströmung mitwandern und aus der Abscheidevorrichtung ausgetragen werden. Hierdurch entsteht ein sogenannter Tropfenauswurf, der den Abscheidungsgrad der Vorrichtung herabsetzt, zu Flüssigkeitsverlusten eines Prozesses führt, gegebenenfalls zu einer Luftverunreinigung beiträgt und eine Umgebungsbelästigung hervorruft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung zum Abscheiden von Tropfen aus einem Gasstrom mit einem wesentlich höheren Abscheidungsgrad zu schaffen.

Erfindungsgemäß bestehen die Sammeleinrichtungen aus in den Abscheideprofilen verlaufenden Rinnen. In diesen können sich die Tropfen sammeln und fast unbeeinflußt von der Gasströmung abfließen. Die Flüssigkeitstropfen werden in Strömungsrichtung des Gases auf den Abscheideprofilen so lange entlanggeschoben.

bis sie in die Rinnen hineingedrückt werden. Dort sind sie dem Gasstrom nicht mehr ausgesetzt, denn in diesen Rinnen herrscht nur eine geringe »Totwasserströmung«. Durch Schrägstellung der Abscheideprofile 5 oder durch entsprechende — z. B. V-förmige Ausbildung der Rinnen — fließen die Tropfen unter Einwirkung der Schwerkraft in Richtung von Verbindungsrinnen oder Schottenwänden und fallen dann als dicke Tropfen oder als Flüssigkeitsstrom entgegen der Richtung der Gasströmung herunter. Bei Vorhandensein von Schottenwänden sammeln sich die Flüssigkeitstropfen wiederum an deren Enden. Das wird noch begünstigt, wenn die Schottenwände doppelt ausgeführt sind, wodurch ein geringer Hohlraum entsteht, in dem die Flüssigkeit bevorzugt festgehalten wird, so daß sich große Tropfen beim Abtropfen von den Abscheideprofilen bilden. Große Tropfen sind sehr wesentlich und äußerst vorteilhaft, weil sie vom Gasstrom nicht mehr erfaßt werden. Die Schottenwände können vorteilhaft aus den Abscheideprofilen herausgeformt sein.

Bei geringer Wandstärke der Abscheideprofile können die rinnenförmigen Ausformungen auf der Gegenseite der Abscheideprofile hervortreten. Dies ist jedoch die »trockene« Seite der Abscheideprofile, auf der die Gasströmung zumeist abgelöst ist, so daß nur ein sehr geringer oder gar kein zusätzlicher Druckverlust auftritt. Entsprechend der Richtung der Trägheitskräfte, die an den Tropfen im Gasstrom wirksam sind, können die Tropfen zu der »trockenen« Seite der Abscheideprofile auch nicht gelangen. Lediglich wenn vom oberen Teil des benachbarten Abscheideprofils ein Tropfen abfällt, kann er auf die »trockene« Seite der Abscheideprofile fallen. Er wird in der Regel dann jedoch so groß sein, daß die Gasströmung ihn nicht mehr mitführen kann, da die Schwerkraft dieses Tropfens überwiegt. Demzufolge wirken — wie bereits einleitend erwähnt — die Ausformungen auf der »trockenen« Seise der Abscheideprofile auch nicht mehr als Schikanen, an denen Wasserteilchen in Tropfenform aufgefangen werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung

F i g. 1 die Seitenansicht einer Vorrichtung zum Abscheiden von Tropfen aus einem Gasstrom mit bekannten Abscheideprofilen,

F i g. 2a bis 2c Aufsichten auf verschiedene Abscheideprofile mit rinnenförmigen Ausnehmungen nach der Erfindung,

Fig. 3a und 3b Schnitte durch Abscheideprofile nach F i g- 2,

Fig.4 in einer Aufsicht einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Abscheideprofilen.

Die Vorrichtung nach F i g. 1 weist glatte Abscheideprofile 1 auf, die in zwei Lagen und zur Umlenkung des Gasstromes in einem Winkel zueinander angeordnet sind.

Die F i g. 2a bis 2c zeigen nun, in welcher Form Rinnen 21 bis 23 gemäß der Erfindung in den Abscheideprofilen U bis 13 vorgesehen werden können. In Fig.2a sind die rinnenförmigen Ausnehmungen 21 V-förmig ausgebildet, wobei die Wendestellen jeweils durch Abführrinnen 3, die im wesentlichen senkrecht zu den Ausnehmungen 21 — in ihrem Gesamtverlauf gesehen — verlaufen.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2b weist das Abscheideprofil 12 die äußere Form eines Parallelo-

gramms auf. Die rinnenförmigen Ausnehmungen 22 verlaufen dann einfach parallel zu den Längskanten des Abscheideprofils 12, während die Abführrinnen 3 parallel zu den Querkanten angeordnet sind.

In Fig. 2c ist eine abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung nach F i g. 2a dargestellt, bei der die rinnenförmigen Ausnehmungen 23 sägezahnförmig auf den Abscheideprofilen 13 verlaufen.

Aus dem Schnitt gemäß F i g. 3a durch ein Abscheideprofil nach der Erfindung ist zu erkennen, daß die Abscheideprofile 31 aus relativ dünnen Platten bestehen können, in die die rinnenförmigen Ausnehmungen 32 bzw. 33 eingeprägt sind.

F i g. 3b zeigt dagegen eine Ausführungsform, bei der die Platten für die Abscheideprofile 41 so stark sind, daß die Ausnehmungen 42 aus dem Material herausgearbeitet werden können.

In Fig.4 ist die gesamte Vorrichtung zum Abscheiden von Tropfen dargestellt. Sie besteht aus dünnen Abscheideprofilen 51 aus Kunststoff, die zweimal in sich abgeknickt sind und dadurch mit dem vor ihnen liegenden nächsten Abscheideprofil einen Kanal bilden, in dem der Gasstrom zweimal abgelenkt wird. Die einzelnen Kanäle sind durch Schottenwände 54 in Kammern unterteilt. Bei der dargestellten Ausbildungsform sind auf den Abscheideprofilen in jeder Kammer aufeinanderfolgend mehrere V-förmig verlaufende Rinnen 52 in die Abscheideprofile 51 eingeprägt.

Mit der Vorrichtung zum Abscheiden von Tropfen aus einem Gasstrom nach der Erfindung kann der Abscheidegrad erheblich gesteigert werden. Es hat sich nämlich erwiesen, daß es für die gute Tropfenabscheidung entscheidend ist, die bereits auf den Abscheideprofilen befindlichen Tropfen richtig abzuführen. Vor allem muß verhindert werden, daß bereits auf den Abscheideprofilen befindliche Tropfen von der Gasströmung infolge der Schubkräfte in Richtung der Gasströmung geschoben und schließlich von den Abscheideprofilen abgezogen werden und dann mit dem Gasstrom aus der Vorrichtung wandern.

Die Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung sind natürlich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, insbesondere können Zahl und Form der Rinnen den jeweiligen Strömungsverhältnissen angepaßt werden, d. h. in ihrer Tiefe und Länge sowie in ihrer Anzahl entsprechend bemessen werden. So wird man bei hoher Tropfenbeladung der Gasströmung eine größere Anzahl von Rinnen wählen. Auch dürfen bei hohen Gasgeschwindigkeiten die Rinnen in ihren Auswölbungen nicht zu klein gewählt werden. Als Bemessungsregel kann allgemein angenommen werden, daß die Auswölbung wesentlich größer als ein einzelner Tropfen sein müßte. Damit wird dann eindeutig verhindert, daß die Tropfen über die Rinnen durch die Strömung hinübergeschoben werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abscheiden von Tropfen aus einem Gasstrom mit wenigstens teilweise zur Gasströmung geneigt angeordneten Abscheideprofilen und mit Einrichtungen zum Sammeln der Wasserteilchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammeleinrichtungen aus in den Abscheideprofilen (11, 12,13 bzw. 31,41,51) verlaufenden Rinnen (21,22, 23 bzw. 32,42,52) bestehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinnen (21) V-förmig verlaufen und mit ihrer V-Spitze in Richtung der Gasströmung weisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit dünnwandigen Abscheideprofilen, dadurch gekennzeichnet, daß die V-förmigen Rinnen (32, 52) in die Abscheideprofile (31,51) eingeprägt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Abscheideprofilen zwischen den V-förmigen Rinnen bzw. senkrecht zu diesen verlaufend Schottenwände ausgeformt sind.